تتعمق سلسلة خبراء الطاقة من MCE في مواضيع الطاقة الأكثر تعقيداً. استكشف مواضيع مثل هذا الموضوع والشبكات الصغيرة وقياس الطاقة الصافية بمزيد من التفصيل من خلال سلسلة خبراء الطاقة. هل تبحث عن المزيد من الأساسيات؟ اطّلع على سلسلة الطاقة 101 الطاقة 101.
ما هو تخزين الطاقة؟
تخزين الطاقة هو أي تقنية تسمح بتخزين الطاقة المولدة واستخدامها لاحقًا. وفي معظم الأحيان، يكون التخزين في شكل بطاريات تخزين الطاقة، مثل بطاريات الليثيوم أيون المستخدمة في السيارات الكهربائية والأجهزة الإلكترونية وأنظمة البطاريات المنزلية.
يسمح تخزين الطاقة بزيادة اعتماد تقنيات الطاقة المتجددة المتقطعة، مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح. مع زيادة الحاجة إلى شبكة طاقة مرنة ومرنة في كاليفورنيا، ازداد دور تخزين الطاقة بشكل كبير. فمن خلال تخزين الطاقة الزائدة التي يتم إنتاجها عندما تكون الشمس مشرقة أو تهب الرياح، يمكننا الاستفادة الكاملة من هذه الموارد خلال فترات ارتفاع الطلب، مما يقلل من الحاجة إلى محطات الغاز الطبيعي كثيفة الكربون. كما يقلل تخزين الطاقة الموزعة وتخزين الطاقة على نطاق المرافق من التكاليف بالنسبة للمستهلكين والمرافق. تعرّف على المزيد حول تأثير تخزين الطاقة على شبكة كاليفورنيا في خبير الطاقة: منحنى البطة المنشور.
يتم تحديد فعالية تكنولوجيا تخزين الطاقة من خلال مدى سرعة نشرها عند الحاجة، والكمية التي يمكن تخزينها وسرعة إعادة شحنها. وقد تم استخدام البطاريات منذ أوائل القرن التاسع عشر، ولكن التكنولوجيا تحسنت بشكل كبير منذ ذلك الحين. يعمل التخزين المائي بالضخ في الولايات المتحدة منذ عشرينيات القرن الماضي. ومع تزايد الطلب على الطاقة النظيفة والاستقلالية في مجال الطاقة، ازدادت الحاجة إلى حلول التخزين. كما أن الظواهر الجوية القاسية الناجمة عن تغير المناخ تزيد من الحاجة إلى تخزين الطاقة، حيث يواجه العملاء المزيد من انقطاعات الشبكة والحاجة إلى الكهرباء لتبريد وتدفئة منازلهم. يوفر تخزين الطاقة حلاً لهذه المشكلات.
ما هي الأنواع المختلفة لأنظمة تخزين الطاقة؟
تأتي حلول تخزين الطاقة في مجموعة متنوعة من الأشكال بدءاً من حلول تخزين الطاقة على نطاق المرافق إلى أنظمة البطاريات المنزلية. ستساعد الحلول على نطاق المرافق في تلبية احتياجات التخزين والمرونة للشبكة بأكملها، بينما يمكن أن تساعدك الحلول المخصصة لمنزلك أو عملك على توفير المال والحفاظ على الإضاءة أثناء انقطاع التيار الكهربائي.
حلول على مستوى المرافق
أنتجت الولايات المتحدة 4 مليارات ميجاوات/ساعة من الكهرباء في عام 2017ولكن لم يتوفر لديها سوى 431 ميجاوات/ساعة من تخزين الطاقة. وشكل تخزين الطاقة المائية التي يتم ضخها 95% من التخزين على نطاق المرافق، ويرجع ذلك في الغالب إلى فعالية تكلفة طريقة التخزين هذه. ومع ذلك، في الفترة من 2010 إلى 2016، انخفضت تكلفة بطاريات أيونات الليثيوم للمركبات الكهربائية 73%، مما يشير إلى انخفاض كبير في تكلفة أيونات الليثيوم كمصدر تخزين.
اعتمادًا على نوع التخزين (الضخ المائي والهواء المضغوط والملح المنصهر وبطارية الليثيوم أيون وبطارية الرصاص الحمضية وبطارية التدفق والهيدروجين والحذافة)، تتراوح الكفاءة من 25% إلى 95%. بطارية الليثيوم أيون والحذافة هي الأعلى كفاءة بتقييمات تصل إلى 95%. ليست كل أنواع التخزين معقولة للحلول على نطاق المرافق.
https://mcecleanenergy.org/wp-content/uploads/2021/07/energy-storage-capture.jpg
(الرسم البياني: أخبار إعادة الشحن)
تمثل بطاريات الليثيوم أيون أكثر من 901 تيرابايت و50 تيرابايت من سوق تخزين بطاريات الشبكة العالمية. فهي تتميز بكثافة طاقة عالية وخفيفة الوزن وسهلة التنفيذ في مختلف الإعدادات. من خلال إقران بطاريات الليثيوم أيون مع الألواح الشمسية، من الممكن إنشاء نظام كهرباء نظيف مكتفٍ ذاتيًا بالكامل، 100% يمكن أن يعمل إلى أجل غير مسمى. يصلح هذا الحل المثالي لتخزين الطاقة على مستوى المرافق والعملاء على حد سواء.
حلول على مستوى العملاء
حلول الليثيوم أيون الشمسية بالإضافة إلى حلول التخزين هي أكثر الطرق شيوعاً وفعالية من حيث التكلفة للوصول إلى تخزين الطاقة في المنزل. توفر هذه الأنظمة مصدراً موثوقاً للطاقة الاحتياطية أثناء انقطاع التيار الكهربائي. على عكس مولدات الغاز، لا تتطلب البطاريات وقوداً، والذي قد يصعب العثور عليه أثناء انقطاع التيار الكهربائي ولا يمكن تخزينه لفترات طويلة. ويمكنها أيضاً أن تساعدك على توفير المال أثناء التشغيل المنتظم للشبكة. يمكن تخزين الطاقة الشمسية الزائدة التي يتم إنتاجها خلال النهار ثم تفريغها ليلاً لتعويض أي استخدام تسحبه عادةً من الشبكة. يمكن استخدام هذه البطاريات أيضاً بدون الطاقة الشمسية، للمساعدة في سحب الطاقة المتجددة من الشبكة خلال النهار واستخدامها في وقت لاحق في المساء.
على الرغم من أن تركيب هذه الأنظمة قد يكون مكلفاً, برنامج MCE's Energy Storage التابع لشركة MCE يقدم الدعم من خلال مقاولين تم فحصهم وتمويلهم لمساعدتك في الوصول إلى التخزين في المنزل. تعرف على المزيد حول فوائد تخزين الطاقة في المنزل في المنشورات التالية: أهم 4 أسباب تدفعك للاستثمار في الطاقة الشمسية Energy Storage و أهم 5 أشياء يجب مراعاتها عند تركيب المنزل Energy Storage.
https://mcecleanenergy.org/wp-content/uploads/2021/07/01_daytonight.gif
(الرسم البياني: IGS Energy)
كيف تستكشف شركة MCE تخزين الطاقة؟
حلول الليثيوم أيون الشمسية بالإضافة إلى حلول التخزين هي الخيارات الأكثر فعالية من حيث التكلفة حالياً. في أوائل عام 2020، طبقت شركة MCE سياسة جديدة تنص على أن جميع مشاريع الطاقة الشمسية المبنية نيابة عن عملائنا يجب أن يتضمن تخزين الطاقة. وتساعد هذه السياسة على تحقيق أهداف شركة MCE المتعلقة بالموثوقية وغازات الاحتباس الحراري مع تقليل التكاليف للعملاء. وبالإضافة إلى ذلك، يوفر برنامج Energy Storage التابع لشركة MCE للعملاء الدعم لتركيب حل التخزين هذا في منازلهم أو أعمالهم التجارية.
تسعى شركة MCE إلى استخدامات الهيدروجين الأخضر لتحويل الطاقة إلى طاقة نقل. هذه التطبيقات جذابة بسبب الحوافز المالية ولأن النقل يمثل الجزء الأكبر من غازات الاحتباس الحراري المنبعثة في كاليفورنيا. وتجعل الحوافز والبرامج الحكومية مثل ائتمانات معيار الوقود منخفض الكربون (LCFS) من تطبيقات تحويل الطاقة إلى النقل المسار الأكثر جدوى من الناحية المالية لتسويق الهيدروجين الأخضر. وبينما تسعى شركة MCE إلى تحقيق هذا الخيار، سنواصل أيضاً استكشاف الخيارات المجدية مالياً لحلول تحويل الطاقة إلى طاقة. تعرف على المزيد في خبير الطاقة: الهيدروجين الأخضر المنشور.
للمزيد من المعلومات
من خلال العمل مع عملائنا، يمكن لشركة الشرق الأوسط للهندسة البيئية تحقيق مستقبل خالٍ من الكربون مع إنشاء مجتمعات أكثر مرونة. لمزيد من المعلومات عن برامجنا، تفضل بزيارة صفحة البرامج على الويب ولا تنسَ الاطلاع على أحدث ما لدينا من سلسلة خبراء الطاقة.
